地铁火灾事故消防通信畅通研究

地铁地铁作为现代大城市主要的公共交通工具之一，由于其具有运载量大、行驶速度快等优点，已成为了人们日常出行的常用交通工具。但由于地铁内部结构相对封闭，发生火灾后高温烟气往往难以排除，且受建筑结构特点限制，现场通信也很难得到保障，加之客流量通常较大，所以当发生火灾等灾害事故时，灭火、救援等各项行动往往无法顺利开展。因此，如何确保地铁发生火灾事故时消防人员之间通信联络的畅通，建立独立、可靠的地铁消防通信系统，保证灭火救援工作的安全有效进行，已成为消防部门一项至关重要的任务。

地铁火灾事故特点

由于地铁的站台、站厅等主体建筑结构都位于地平面以下，一般只能通过几个出入口与外部空间连通，因此，其特殊的建筑结构形式决定了地铁火灾与普通建筑火灾存在较大的差异，扑救方式及灭火时的相应注意事项也与一般火灾不同。具体来说，地铁火灾主要呈现出4方面特点：第一，烟气大、温度高。地铁发生火灾时，温度上升比较快，随着燃烧时间的增长，发烟量会越来越大，且很多燃烧物中含有各种有毒物质的分解物，会危害到人员的生命安全。同时，这也给救援人员的救援行动带来很大困难，使救援任务更加艰巨。第二，人员疏散困难、极易造成群死群伤事故。地铁发生火灾事故时产生的大量烟气，往往会造成人员缺氧、中毒，加之产生的高温，很容易使人丧失逃生能力，给疏散工作带来巨大困难。首先，火场温度高，容易对人员造成伤害；其次，烟气浓度大、毒性大，被困人员在火场的可见度低，易发生中毒现象；最后，地铁出入口少，人员容易产生拥挤、踩踏事件，尤其是在出入口发生火灾时，烟火会封锁疏散通道，给救援工作带来很大不便。第三，结构相对封闭、泄爆能力差。由于地铁出口比较少，当有易燃易爆物发生爆炸时，爆炸压力宣泄能力差，因此很容易使建筑基本结构遭受严重破坏。此外，高温烟气也难以及时排除，内部空气受热后体积膨胀，短时间内会出现“火风压”的状态，导致火势蔓延速度加快，进而加大了火灾扑救以及人员疏散的难度。第四，灾情复杂、扑救困难。地铁火灾一般都发生在地下，所以对于火灾扑救来说有很大的挑战。具体来说，一是路线少，只能从单一的出入口进去扑救；二是高温浓烟易对消防人员造成伤害，从而影响扑救进程；三是火情探测比较困难，通信指挥困难，可能会延误火灾最佳扑救时间；四是救援工具、器材受到限制，无法最大限度发挥其优势作用。

通信建设现状

目前，各级消防部门普遍建立了完善的消防战备执勤信息化指挥平台，能够确保灾害发生后及时接报、处理执勤战斗信息，并与有关部门、专业力量实现互联互通和信息共享。部分消防总队还结合本队实际情况，建立了以无线通信车和对讲机通信方式为主，其他通信方式为辅的多路由通信网络，通过多种方式快速反应，确保信号畅通。但是，由于地铁的主体建筑多位于地平面以下，在实践中，仍然经常存在以下5方面问题:一是无法做到灾害现场无线信号的完全覆盖，特别是在站台层或隧道内等特殊火灾救援现场，存在较大的信号盲区，通信通常只能使用灯语、旗语等方式完成。二是现有的常规无线通信手段不具备处理大话务能力，且仅仅提供语音保障，导致灾害现场通信通常呈现混乱嘈杂的状态。三是地铁火灾通常情况下缺乏相应效率的频谱利用，以支持更多的通话组、图像传输、终端容量。四是现有的地下通讯器材数据通讯能力相对较弱，大多仅局限于语音传送，指挥过程中经常因噪声及声音不清问题出现误传、误报等情况。五是在出现大的灾害事故，公网设备瘫痪的情况下，不能保证前后方通信，以及各类信息数据的上传下达。

消防通信要求

指挥部与社会联动部门的通信

地铁内部空间一旦发生火灾事故，现场参战的相关消防力量必须在安全区域设置现场指挥部，并采用馈线通信方式、有线通信、无线通信保证现场通信畅通，确保现场灭火救援行动的顺利开展。同时，如必要，应直接应用移动指挥车及车载设备确保现场通信的顺利开展。如此，当需要社会有关部门协助时，方可迅速通过有线或者无线通信的方式请求社会联动部门赶赴现场进行增援，在很大程度上减少通信障碍，进而及时、有效地发挥社会联动部门的职责，提供必要的时间保障。

火场前沿指挥部的通信

地铁火灾现场前沿指挥部的通信通常直接由消防队伍内部的通信网络实现，一般应多点设置（例如地面、站台、站厅及隧道内部），具有话务量相对较大、相关战斗单元多等特点，是地铁火灾现场灭火救援组织开展的主要通讯力量形式。通过该网络应可以了解地铁内部的灾害情况，从而根据现场不同的情况制定相应的作战计划，将灭火救援作战任务安全有效地传达下去。

“灭火战斗网”的通信

由于现场作战的实际需要，“灭火战斗网”通常情况下主要由一线人员使用，使用人数相对较多。一般是通过对讲机联络，有时候甚至是通过喊话、绳语、手语等联络。而“灭火战斗网”作为一线人员之间的通信联络网，使用这样的联络方式显然难以保证通信效果。因此，对于消防部门来说必须加强“灭火战斗网”建设，提升通信质量，为一线人员提供良好的救援通信基础。

地铁火灾中通信组网应符合的要求

第一，无线信号的覆盖要求。由于地铁客流量相对较大，一般大部分人员分布在出入口、站台、站厅，发生火灾事故后被困人员出于逃生本能通常会慌不择路、无序逃生，加上火灾时的烟雾浓度大、毒性强，很容易使被困人员分布在整个区域。因此，对于消防救援来说，通信系统的覆盖率必须要高。一般来说，覆盖率应不低于95%。第二，呼叫频率要求相对较高。由于地铁内部发生火灾后，火势蔓延极为迅速，导致现场灾情复杂多变，每延误一秒都可能意味着有更多的人员伤亡，尤其是地铁火灾事故，由于排烟效果不好，疏散通道少，为救援工作带来了更大困难。因此。对于地铁火灾现场而言，必须相应地投入更多的通信频率，以确保现场侦查、警戒、灭火、救援、供水、排烟等相关专业小组的沟通联络，确保地铁火灾事故现场各项灭火救援行动有效开展。第三，稳定、可靠。地铁火灾事故的抢险救援涉及多方面问题，因此，消防部门必须科学选择通信系统的方案，以提高系统的稳定性和可靠性，避免事故现场部分设备无法正常使用，导致灭火效率大打折扣。

现场应急通信体系建设的可行性应用

结合现有通信技术，笔者认为，想要建设适合地铁火灾现场信号覆盖的应急通信体系，满足地铁火灾现场处置现场及与指挥中心之间的语音、图像、视频和数据通信需求，解决现有通信系统手段单一、信号不稳、覆盖不全、层次不清等问题，消防部门可从以下7方面入手：第一，架设便携式无线通信基站。消防部门通过在地铁火灾现场架设便携式350M无线通信基站的方式，提供灾害现场350M信号覆盖，解决地下火灾现场信号无法完全覆盖问题，消除通信盲区，为现场语音通信提供基础保障。第二，建立宽带多媒体集群系统应用模式。消防部门可通过在地铁火灾现场架设宽带多媒体集群通信基站，建立现场语音、图像和数据交互平台，提供灾害现场无线信号覆盖，保障现场内攻人员之间，及现场内部到通信指挥车的视频、图像和数据实时传输，确保现场指挥部及各级指战员及时了解现场情况，并做出正确决断。第三，建设公网对讲（POC，Push-to-talkOverCellular）体系拓展应急通信应用。当现场情况复杂、灾情相对较为严重，多个消防中队到场时，消防部门应及时结合现场实际，建设POC对讲体系拓展应急通信应用。对于跨区域增援力量与现场的通信联络，通过POC对讲手机应可实现语音、图片和视频等多种方式的交互，以便增援力量在出动途中尽可能多地了解现场情况，明确到场任务和车辆停靠位置。另外，在灾害现场350M频率无法正常通信的情况下，还可作为现场通信的有效后备，提供信息通信保障。第四，通过移动运营商建立协同保障的通信模式。消防部门应充分利用3G、4G等公众移动网络覆盖面广的特点，积极探索与联通、移动、电信等运营商联动协同机制，在现有移动通信公网保障的基础上，利用移动运营商的专业技术人员和装备，协同保障灾害现场信号覆盖体系。此外，泄漏同轴电缆的作用是传输和辐射电磁波，具有传输线和连续型天线两种作用。其可确保无线电信号较高效率的覆盖整个地铁空间，基本不存在通信盲区,符合地下空间消防通信的要求。因此，消防部门可在地铁通信中推广使用泄漏同轴电缆，以保证消防队伍在地铁灭火救援行动过程中消防通信的安全畅通。第五，研究4G网络在地铁火灾现场无线通信应用。

4G网络能够快速传输数据、高质量音视频和图像等，且具有无线信号覆盖广、高带宽、多应用、高质量等特点。目前，江苏消防总队已通过专线安全接入的方式实现了与4G网络的安全对接，并为各特勤中队配备了“4G单兵图传”，通过移动通信和数据采集终端、单兵视频采集和现场网络直播视频等方式，实现了灾害现场多媒体信息的实时共享，切实为辅助决策提供了信息支撑。第六，针对“解放双手，保通信畅通”做大胆尝试。针对地铁火灾现场的火灾扑救过程，消防部门应结合实际，破除传统的手持对讲机按键通话和通过耳膜震动收听信息的禁锢，尝试声控骨传导收发耳麦设备与350M对讲机的配套使用，使内功人员在全力投入灭火救援时，与指挥部之间能够随时保持通信畅通，且不影响灭火救援行动的开展。对于相关的单兵视频采集设备，可尝试采用头盔式视频采集设备，以便使一线救援人员能够解放双手，同步开展相关工作。第七，数字集群通信。目前，我国消防队伍普遍使用的地下建筑通讯工具多为模拟通信系统，在被困人员多、灾情复杂、容易出现次生灾害的事故现场，常常会出现信道繁忙、信号覆盖盲点较多、部分时段互通率较低等问题。通过建立数字集群，可以有效解决频率紧缺问题，一个模拟信道占用的带宽可满足4组人同时通话。不仅话音清晰度范围更大，而且数字通信抑制载波干扰能力强，不会有“哗哗”的强噪音，话音背景噪音更小，同时还可对语音加密，防止通话信息泄密，防止非法用户入网。

作者：郝那森 单位：天津市消防救援总队红桥区支队